利用城市轨道交通开展地下物流核心问题研究
来源:米乐官网 发布时间:2025-05-07 19:13:13
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:随着我国城市化进程的加快,城市交通拥堵和环境污染问题日渐严重。为了应对城市发展一直增长的货物运输需求,利用城市轨道交通网络开展地下物流成为一种有效的解决方案。不但可以缓解地面交通压力,减少碳排放,提高物流运输效率,并且有助于客货一体化运输,集约利用土地资源,提高廊道使用效益。本文分析了我国目前开展城市轨道交通货运试点项目存在的问题,从现行技术标准和物流服务性质两方面探讨了利用城市轨道交通开展地下物流的发展策略,旨在提出一个具有可行性和可持续性的推进思路。
2019年,国务院发布《交通强国建设纲要》提出“积极发展无人机(车)物流递送、城市地下物流配送等”。地下物流系统(简称ULS),是指利用AGV(自动引导车)和DMT(两用车)等运载工具,通过超大型地下管道、隧道等运输通道,运输固体货物的一种新型运输供应系统。国外很早慢慢的开始探索和尝试开展地下物流,目前我国还没有建设专门的地下物流系统[1],但大城市基本都建设了城市轨道交通(本文所提的“城市轨道交通”,包含市域轨道交通),其运量大、速度快、绿色低碳,已然成为城市客运系统的骨干。
由于城市轨道交通客流以通勤为主,全日分布不均,平峰时列车空载率高,能耗浪费,尤其是市域轨道交通,许多线路高峰客流亦不饱满。近年来,随着各城市轨道交通的建设加快,线网规模的增加导致经营成本高企,政府和运营企业也在探索应对之策。如果把城市轨道交通富裕的运力分配给货物运输,轨道交通兼作城市地下物流系统,客货并举,可以轻松又有效地提升轨道交通运营效益。同时,我国城市物流需求一直增长,这样也能扩大运输能力,将地面陆路运输转到地下,减少路面交通拥堵,缩短运输时间,提高货物的运输效率,并在货车大规模更新为新能源车辆前,大大降低碳排放。因此,我国许多城市利用轨道交通开展地下物流的研究和试点工作。
近年来,我国多个城市已经利用现有的城市轨道交通系统来开展货物运输服务,例如北京、深圳、上海和广州等。这些试点项目主要是基于现有城市轨道交通线路的运营条件,通过灵活调配运输资源,充分的利用轨道交通的运输能力,实现对物流公司的服务支持。
国内外研究和利用轨道交通开展货运业务主要是通过客货混运、拖挂车厢、货运专列三种方式[2],顾名思义,客货混运即在客运车厢内划出一部分货物存放区,客货时空混合运输;拖挂车厢即在客运列车上加挂一节或若干节货物车厢,类似铁路客车加挂的行包车厢,客货不同空间同时运输;货运专列即专门开行货运列车,客货不同时间不同空间运输。
一种是点对点的少量货物运输,比如报刊杂志、同城快件等,通常在不调整列车发车时间和停站时间、不影响乘客出行、不进行设备设施改造的基础上,在固定线路上由专人押运的方式组织运送。比如,2023年9月23日起,北京地铁试点非高峰时段“运快递”,这是全国首例利用城市轨道交通非高峰时段富余运力运输快递的试点项目,首批试点线号-房山-燕房线为货物在车站内安检及人工押运上车的场景。其中,地铁4号线仅在工作日非高峰时段开展快递运输试运营,即12∶30和15∶30分两个批次运输顺丰同城快递,每次3列车,该时段运输区段平均满载率低于50%[3]。
另一种是端到端的批量化货物运输,通常设置有专门的物流车厢,站内配备专门的货物运输设施设备,流线月,深铁集团与顺丰集团在“轨道物流”领域展开合作,携手打造深圳首个空铁轨联运物流示范线号轨道物流示范线采用空铁轨联运,以“枢纽到站”模式,在福田枢纽—碧海湾地铁站—深圳顺丰机场基地间开展物流联合运输,通过专箱运货模式开展轨道物流服务,图2为货物笼车在车站内人工运输及车内固定场景。福田枢纽、碧海湾地铁站进行物流功能区改造,在福田枢纽建立以货物到发、装卸传输、安检分拣在内的一体化空间,在碧海湾地铁站建立货物中转空间,列车的第三节车厢划拨为物流专用,与乘客隔离,在平峰时期集中运输货物[4]。
利用城市轨道交通开展地下物流具有非常明显的潜在优势,包括提高轨道交通线路运输效率、降低空载运行的能源消耗,以及减少因地面货运交通带来的碳排放,并缩短货物的运输时间,提高物流时效性。然而目前各地的试点项目并未达到预期的效果,主体问题可以归纳为以下几个方面:
目前,试点工程主要运输的是报刊、普通快件等低附加值产品,且运量很低。由于缺乏规模效益,特别是点对点的分散运输模式,使得每单货物的平均运输成本比较高。虽然在试点期内,城市轨道交通运营公司不向快递公司收取承运费用,但这种模式并不可持续。长远来看,如果按照市场化运作,快递公司在当前的成本结构下难以实现盈利[5]。
城市轨道交通的封闭性特点要求其在安全管理上必须严格,尤其当存在客货混运时,更必须要格外注意对乘客安全的影响。但由于缺乏针对客货混行的安全管理规定,试点线路基本上只能沿用客运的安全管理办法。例如,北京市要求试点线路运输的货物一定要符合《北京市轨道交通禁止携带物品目录》,对快递公司可以寄递的物品种类限制严格,影响物流服务的多样性和灵活性,并需通过地铁安检,增加一次货物安检环节。
同样是轨道交通系统,铁路货运一直发展良好,且客货混运线路占比很大,客运专线才是近十几年随着城市繁荣、客运需求增加而慢慢地发展起来的产物。在顶层设计上,铁路明确承担中长途货运功能,与客运功能同样重要,能够给大家提供丰富的货运运能,形成规模效益;而城市轨道交通则是以客运为主,利用系统富裕能力捎带开展货运。
另外,在货运方面,铁路的线路条件也要优于城市轨道交通。货运的装卸与运输需要场地空间,铁路客货混运线路基本为地面线,选线时多位于城市外围,土地资源丰富,客运站和货运站分别设置,建设成本低;同时列车行车间隔大,加上运输空间开敞,运营安全冗余度高。因此,考虑铁路和城市轨道交通在客货混运条件上的差异,汇总如表1所示,铁路客货混运线路上客运和货运相互影响和制约小,各自需求都可以均衡地得到满足。同时,在客运专线大规模建设后,客运服务水平大幅度提高,客货混运线路的客运需求逐步被同廊道的客运专线分担,线路可以为货运提供更多的能力及更优质的服务[6]。
城市轨道交通以客运为主,空间存在限制,在此前提下发展地下物流,重点就需要从客货混运管理着手,在技术和经济允许的条件下,尽量做到客货分离、规模运输。
为了实现准确的货运需求预测,必须依赖于大量准确且全面的基础数据。这一些数据应涵盖货运量、货物种类、运输频率、运输距离等多重维度。然而,在真实的操作中,数据的收集和处理面临重重困难。一方面,企业出于商业机密的考虑,往往不完全公开自身的货运需求数据;另一方面,市场调查与研究由于种种限制,如样本选择偏差、信息不对称等,难以获得全面且直接准确的数据。同时由于涉及的行业广泛,包括制造业、零售业、电子商务等,以及物流公司等运输主体,也为调研增加了难度。
而城市轨道交通作为一项长期基础设施投资,其规划和建设周期长达数十年,对于难以准确预测的廊道货运需求,不能以此作为系统最大设计能力的依据。鉴于城市轨道交通开展地下物流的初衷是作为客运业务的补充,因此最大系统模块设计能力还是要以客流预测结果为依据,根据客流需求确定每小时最多开行几对列车及列车编组,然后将不同时段的系统富裕能力作为该时段货运的最大供给能力,反算出各车站所需的作业空间和设备数量等,避免增大规模,导致建设和运维成本过高。
例如某条轨道交通线路根据客流预测确定列车采用6辆编组,最大系统能力为20对/小时,则货运列车最大编组不超过6辆,确保不影响车站规模;若采用货运专列开展物流业务,节点车站设置货运专用站台,在客运非高峰时段插空开行,若采取了专用货运车厢,则在客运非高峰时段将客运列车部分车厢空出运输货物,组织乘客在其他车厢上车,确保不增加系统规模。由此确保城市轨道交通开展地下物流的边际效益最大化。
我国城市轨道交通在货运设计方面还处于探索阶段,尚未形成一套完整的技术标准体系。由于城市轨道交通还是客主货辅,开展物流业务也主要服务于城市内部的短途运输,货物以“轻快小”为主,如快件包裹、部分食品、日用品、3C产品等,考虑地下工程建设价格较高,应该在维持城市轨道交通现有的设计标准框架下,通过局部设计优化和设施设备更新,满足货物运输需求,其中重点为车站内货运专用运输设备,包括平面运输设备和垂直运输设备,通过机械自动化运输,减少人工作业,降低人力成本,并满足短时内运送装车、减少货物在车站堆积的需要。
我国城市轨道交通工程作为重要的市政基础设施,其建设和运营主要由政府财政出资支持,体现了其公益性质。若将城市轨道交通业务拓展至地下物流领域,工程规模、设施设备会相应增加,带来建设投资和经营成本的增加。物流服务的主要对象为企业,有着非常明显的市场化特征,不宜继续沿用政府全额出资建设、每年进行运营补贴的模式。因此,利用城市轨道交通开展地下物流,应当转向市场化运作模式,由于货运功能增加的初始建设投资和每年的货运经营成本应由市场主体,如物流公司、商品供应商等一同承担,达到在初期实现盈亏平衡,并在远期实现盈利,以此来实现可持续发展。
由于城市轨道交通的平均建设成本远高于铁路,且单车运输的货物体积和重量受限,这就要求在定价时必须找到比较合适的平衡点,即覆盖建设和经营成本同时具备与公路运输的竞争力。计算基本运价时,首先,需要厘清城市轨道交通增加物流功能所产生的成本,包括建设投资和运维成本;其次,根据本线的货运系统能力,推算出合理的定价标准,再结合物流公司等可接受的运价水平,确定基本运价,确保合理的利润水平。
2023年7月,国务院审议通过了《关于积极稳步推进超大特大城市“平急两用”公共基础设施建设的指导意见》[8],提出要注重统筹新建增量与盘活存量,积极盘活城市低效和闲置资源。利用城市轨道交通开展地下物流,在平时可作为普通客货运输通道,而在紧急状况下,则可作为城市物资保障线,这种“平急两用”的模式,其经营成本可以由政府承担。这样的安排既符合市场规律,又能在紧急状况下保障城市运行的安全和效率。
城市轨道交通的车站选址优先靠近客源地,多数情况下与货源地(如物流基地或配送网点)存在一定距离,两端有必要进行接驳运输,需要站点周围有货物装卸作业场地。一般城市轨道交通车站出入口的站前广场为7m×8m,两辆中型箱式货车的停靠及装卸作业空间都很局促,因此,需要从规划层面进行用地调整,在站点周边划定货运专用作业区域,提供货车的停靠与周转、运输机械设置等场地。由于城市轨道交通站点多在城市建成区,周边土地资源紧张,需要结合具体用地情况,尽量集约用地,可优先考虑与周边建筑结合,利用建筑地面层进行货物运输作业。
我国利用城市轨道交通开展货物运输,虽然在一些城市进行了初步试点,但整体仍处于探索阶段。目前主要采取的模式包括客货混运和拖挂车厢,这些尝试在某些特定的程度上利用了城市轨道交通的富余运力,但同时也暴露出物流基础设施不完善、成本效益不明显和安全管理措施不明确等问题。为了逐步推动利用城市轨道交通开展地下物流,未来的研究和实践需要更加深入地考虑怎么匹配线路系统能力与货运需求、制定符合城市轨道交通特性的货运设计标准,以及探索更加合理的投资模式,并在站点周边用地规划时对货运需求加以考虑,以实现城市轨道交通货物运输服务的高效、安全和可持续发展。